Klimakso bendrija: apibrėžimas, kilmė ir reikšmė ekosistemoms

Klimakso bendrija: išsamus apibrėžimas, kilmė ir reikšmė ekosistemų stabilumui — nuo Clementso idėjų iki invazijų ir klimato kaitos poveikio.

Ekologijoje klimakso bendrija – tai stabilios augalų, gyvūnų ir grybų biologinės bendrijos terminas. Tai reiškia, kad po natūralios arba antropogeninės perturbacijos ir po ekologinės sukcesijos procesų vietovės augalija ir gyvūnija pasiekia santykinai ilgalaikę struktūrą ir funkcijų rinkinį, kuriame rūšių sąveikos ir aplinkos sąlygos nėra linkusios sparčiai keistis.

Po ekologinės sukcesijos proceso vietovės augalija pasiekia stabilią būklę. Jos stabilumas nėra garantuotas: invazinės rūšys ir klimato kaita gali lemti pokyčius. Tačiau santykinai sistema yra stabili.

Buvo manoma, kad tokia pusiausvyra susidaro, nes kulminacinę bendriją sudaro rūšys, geriausiai prisitaikiusios prie vidutinių tos vietovės sąlygų. Šis terminas kartais taikomas ir dirvožemio vystymuisi.

Vienos klimatinės kulminacijos, kuri apibrėžiama atsižvelgiant į regioninį klimatą, idėją XX a. pradžioje iškėlė Fredericas Clementsas. Pirmąją sukcesijos kaip vedančios į kažką panašaus į kulminaciją analizę 1899 m. parašė Henry Cowlesas, tačiau būtent Clementsas pavartojo terminą "kulminacija" idealizuotam galutiniam sukcesijos taškui apibūdinti.

Ką reiškia „klimakso bendrija“ praktikoje?

Klimakso bendrija – tai ne visada visiškai nekintantis „galutinis“ taškas, o dažniau santykinė pusiausvyra tarp rūšių, materijos ir energijos srautų. Tokia bendrija pasižymi:

• stabilia struktūra (pvz., pastoviu medžių aukštiniu sluoksniavimu),
• atitinkamomis mitybos grandinėmis ir energijos srautais,
• ilgalaikėmis dirvožemio ir mikrobiologinėmis sąveikomis,
• ribotu atsakumu į nedidelius jų pačių pokyčius (atsparumu) arba greitu sugrįžimu po mažos perturbacijos (atsigavimu).

Kilmė ir istorinė raida

Idėjos ištakos siejamos su XIX–XX a. mokslininkais. Henry Cowles analizuodamas pakrančių kopas ir augalų sukcesiją aptarė procesą, vedantį link pastovios bendrijos. Fredericas Clementsas šią idėją išvystė toliau ir pasiūlė vienos klimatinės kulminacijos koncepciją – t. y. kad tam tikrame regione dėl klimato visada susiformuos viena tipiška galutinė bendrija. Vėliau mokslininkai, pavyzdžiui, A. G. Tansley ir H. A. Gleason, kėlė kitokias interpretacijas: Tansley pabrėžė ekosistemų mozaiką, o Gleason – rūšių individualizmą, t. y. kad bendrijos nėra tokios griežtai determinuotos ir gali skirtis priklausomai nuo vietinių sąlygų.

Kilmaksų tipai

• Klimatinis klimaksas: nustatomas pagal regioninį klimatą (pvz., borealiniai miškai šiaurėje, temperatiniai lapuočiai Europoje).
• Edafinis (dirvožeminis) klimaksas: priklauso nuo vietinių dirvožemio sąlygų – pavyzdžiui, drėgnose pelkėse susiformuojanti specifinė bendrija.
• Katagenetinis (antropogeninis) arba degradacinis klimaksas: kai ilgalaikė žmogaus veikla arba kiti veiksniai suformuoja naują, santykinai stabilų bendrijos tipą.
• Mosaikinis klimaksas: kai kraštovaizdis sudarytas iš skirtingų stadijų ir bendrijų mozaikos, kuri kartu sudaro regioninę pusiausvyrą.

Reikšmė ekosistemoms

Klimakso bendrija turi keletą svarbių ekologinių funkcijų:

• egerina anglies ir maistinių medžiagų ciklus, nes ilgalaikė augalija ir dirvožemis stabilizuoja medžiagų rezervus;
• turi reikšmę biologinei įvairovei – nors klimaksas gali būti mažiau dinamiškas, jame kaupiasi specifinės rūšys ir tarpusavio sąveikos;
• teikia buveines ir ekologines paslaugas: vandens reguliavimą, erozijos kontrolę, klimato reguliavimą;
• veikia kaip etalonas gamtos atkūrimui ir apsaugos planavimui – žinant, kokia bendrija laikoma „natūralia“ tam regionui, lengviau planuoti atkūrimą.

Trigeriai, perturabacijos ir stabilumas

Nors klimakso bendrijos yra santykinai stabilios, jos nėra imunitetos simbolis. Ir mažesnės, ir didesnės perturbacijos gali pakeisti jų struktūrą. Svarbūs veiksniai:

• gaisrai, audros, potvyniai ir kiti natūralūs disturbance’ai;
• inovacijos ir invazinės rūšys, kurios gali pakeisti konkurencines sąveikas;
• klimato kaita, ilgainiui keičianti temperatūrą, drėgmės režimą ir fenologiją;
• intensyvi žemės ūkio, urbanizacijos ar kitos antropogeninės veiklos įtaka.

Šiuolaikinis požiūris ir kritika

Anksčiau dominavusi vienos, vienatipiškos kulminacijos idėja sulaukė kritikos. Šiandien daugeliu atvejų ekologai priima dinamiškesnį požiūrį:

• ekosistemos dažnai egzistuoja kaip dinamiškos pusiausvyros dalys, o ne kaip vienas „galutinis“ taškas;
• gali būti keli stabilūs arba pusiau stabilūs būsenų tipai (multiple stable states), priklausomai nuo istorijos, atsitiktinumų ir perturbacijų;
• vietinės sąlygos, kraštovaizdžio kontekstas ir žmogaus veikla daro didelę įtaką tam, kuri bendrija galiausiai dominuos;
• koncepcija vis dar naudinga kaip teorinis modelis ir praktinis orientyras, tačiau ją reikėtų taikyti lanksčiai.

Pavyzdžiai

• Borealiniai spygliuočių miškai – regionuose, kuriuose šaltas klimatas ir trumpas vegetacijos periodas, ilgai trunkantis higrosferos ir dirvožemio vystymasis lemia spygliuočių dominavimą.
• Temperatiniai lapuočių miškai – Europoje ir kitur, kur pakankama drėgmė ir vidutinė temperatūra palaiko mišrias ar lapuočių bendrijas.
• Pelkės ir durpynai – edafinis klimaksas, kur dirvožemio drėgmė ir organinių medžiagų kaupimasis lemia specifines augalų ir mikrobų bendrijas.
• Ilgalaikės žolynų sistemos – vietose, kur periodiškas gaisras ar ganoma pieva palaiko žolynų klimaksą vietoje išsivystančių krūmynų ar miškų.

Praktinės pasekmės ir apsaugos reikšmė

Supratimas apie klimakso bendrijas svarbus atkūrimui ir tvarbiai gamtos tvarkai. Apsaugos planuose naudinga atsižvelgti į tai, kokia bendrija natūraliai atitinka regiono klimatą ir dirvožemį, tačiau kartu reikėtų numatyti galimybę keistis dėl klimato kaitos ar invazijų. Kartais naudingiau siekti funkcijų ir procesų atkūrimo (pvz., anglies kaupimo, buveinių struktūros) nei griežto istorinio įvaizdžio atstatymo.

Apibendrinant: klimakso bendrija – tai koncepcija, padedanti suprasti, kaip ekosistemos vystosi link santykinės pusiausvyros. Ji turi istorinę ir mokslinę vertę, tačiau šiuolaikinė ekologija akcentuoja dinamiškumą, vietinių sąlygų įtaką ir multistabilių būsenų galimybę.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra klimaksinė bendruomenė?

K: Kas gali lemti klimaksinės bendrijos stabilumo pokyčius?

K: Ar kulminacinės bendrijos stabilumas yra garantuotas?

K: Kodėl klimaksinė bendrija pasiekia pusiausvyrą?

K: Kur dar kartais vartojamas terminas "klimaksinė bendrija"?

K: Kas pasiūlė vieno klimatinio klimakso idėją?

K: Kas pirmasis išanalizavo sukcesiją, vedančią į kažką panašaus į klimaksą?

Paieška pagal raidę